(57)【要約】  歯科処置を補助する装置は、口腔で受け入れられるように適合された本体と、少なくとも部分的に１本または複数本の歯を包囲するように、口腔内に本体を固定する固着手段と、本体内に配置され、かつ複数の平面において１本または複数本の歯に対して移動するように適合された歯科デバイスと、１本または複数本の歯に対して好適な位置まで移動するように、かつ適所に配置されると、１本または複数本の歯に対してまたはその周囲で作業を行うように歯科デバイスを制御するコントローラとを備える。【選択図】図１
2019502450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科処置を補助する装置において、
口腔で受け入れられるように適合された本体と、
少なくとも部分的に１本または複数本の歯を包囲するように、前記口腔内に前記本体を固定する固着手段と、
前記本体内に配置され、かつ複数の平面において前記１本または複数本の歯に対して移動するように適合された歯科デバイスと、
前記１本または複数本の歯に対して好適な位置まで移動するように、かつ適所に配置されると、前記１本または複数本の歯に対してまたはその周囲で作業を行うように前記歯科作業デバイスを制御するように、前記歯科デバイスを制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記本体が、前記口腔内に完全に受け入れられるように適合されていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記歯科デバイスによって行われる前記作業が、少なくとも１つの事前プログラムされた処置を含むことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、前記固着手段が、前記１本もしくは複数本の歯、および／または前記１本もしくは複数本の歯に隣接する１本の歯もしくは複数本の歯に固定するように適合されたクランプであることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、前記クランプが、１つまたは複数のクランプ頂部と１つまたは複数のクランプ弓状部とを備え、前記本体が前記弓状部に結合されることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、前記本体が、前記作業部位の画像を撮影するように動作可能な１つまたは複数のカメラを備え、前記コントローラが、
ａ．前記作業を行うために前記歯科デバイスを配置する位置、
ｂ．前記事前プログラムされた処置の適切な選択、
のうちの少なくとも１つを判断するために使用されるように、結果としての画像データを処理し、
ｃ．前記装置によって行われる動作をリアルタイムでモニタリングし、
ｄ．直接の画像、透照診および／または蛍光により前記歯の構造の異常を診断する
するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、前記歯科デバイスが前記口腔を照明する１つまたは複数の光源を備えることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置において、前記１つまたは複数の光源が、前記１本または複数本の歯に対して透照診を行うように適合された透照診光源であることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の装置において、前記コントローラが、前記作業デバイスに作業を行うように命令するようにプログラムされた処理ユニットを含むことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置において、前記装置に対して内容物を供給するかまたは排出する導管をさらに備えることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記内容物が、液体、気体または固体のうちの少なくとも１つであることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置において、前記歯科デバイスが、機械的バー、鉗子、歯根てこ、メス、ミラー、レーザ、カメラ、エキスカベータ、歯科用研磨器、歯科用充填器、スケーラ、局部麻酔媒体、キュレットまたは他の歯科用器具のうちの少なくとも１つであることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置において、前記少なくとも３つの平面における前記歯科デバイスの移動が、前記歯科デバイスがレールの１つまたは複数の組に沿って移動することによってもたらされることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置において、前記レールの１つまたは複数の組のうちの少なくとも１つが、アクチュエータの制御下で移動するように適合されていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の装置において、前記本体内に、空気、水、蒸気または電気の何れかにより作動させることができる回転モータをさらに備えることを特徴とする装置。
【請求項１６】
歯科処置を補助する方法において、前記歯科処置を行うために、請求項１乃至１５の何れか一項に記載の歯科装置を利用するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
コンピュータプロセッサによって実行されると、請求項１に記載のコントローラを制御して前記歯科作業デバイスを動作させるように動作可能であるコンピュータプログラムコードを格納することを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科処置を補助する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９世紀後期の間に近代の歯科医術が始まって以来、歯科診断および治療は、同じ技術に大きく依存してきた。たとえば、歯科医は、切削バーが取り付けられたロータリエンジンを収容するハンドピースを使用して、歯の中に手作業で窩洞を形成し、または充填材、クラウンまたは両方の混合物に適応するように歯の周囲を削っている。
【０００３】
同じ主義は、人類におけるもっとも普遍的な疾患のうちの１つである、虫歯（ｔｏｏｔｈ  ｄｅｃａｙ）（虫歯（ｄｅｎｔａｌ  ｃａｒｉｅｓ））の診断に適用される。明確な診断に到達する重要性は、強調してもし過ぎることはなく、それは、そうした診断が、予防、モニタリング、手術（切削）または抜歯のいずれであっても、結果としての治療モダリティの選択肢を左右することになるためである。基本的に、診断は、医師の臨床的鋭敏さによって決まり、それは、う蝕病変部が、特に、無症候性であり、形態学的に複雑な小窩および裂溝に位置する場合、またはう蝕がまだ可視の窩洞化を引き起こすように進行していない場合、う蝕病変部は評価しにくいことが立証され得るためである。ほかの点では見かけ上は正常な表面の下深くにおいて進行する隠れたう蝕は、診断医に対してさらに別の困難な状況である。
【０００４】
したがって、こうした環境に直面した場合、歯科医は、レントゲン写真、光学拡大鏡、染色色素、熱試験、蛍光または透照診等の診断補助手段に頼る可能性がある。しかしながら、歯科環境におけるそれらの効率および有効性は、術者による技術的要因（ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）（たとえば、レントゲン再現性）、コストの増大、放射線被ばくの恐怖、結果の適切な年代順の保管および検索とともに、患者およびスタッフに不便を感じさせる可能性もある、異なる独立型デバイスおよびシステムを使用する時間および労力により、損なわれることが多い。
【０００５】
さらに、特定の歯にアクセスすることができることは、診断、計画および歯科治療を行う際の決定的な要素であり得る。歯が口内で後方にあるほど、器具の使用および操作性に対して対応できなくなる、ということが妥当である。アクセスが可能であることに加えて、切削処置を通して常に、慎重な外科的精度が維持されなければならず、それは、臨床医は、閉じ込められかつきわめて小さい構造内で作業しているだけでなく、繊細かつ中心に位置する歯髄等、歯の周囲および内部の健康な組織に対する不注意による損傷を厳密に回避すべきであるためでもある。
【０００６】
したがって、歯科治療の転帰は、依然として、技術、機器および時間に左右されやすく、したがって、人的ミス、誤診および手際の悪さに対して極めて影響を受けやすい。これは、医師が診療することができる患者または歯の数を制限するように作用し、着々と上昇するコストの原因となる。（産業オートメーションによってより手頃かつ生産的となった他の分野と比較して）医療関係職のこの比較的改善されていない生産性は、「ボーモル効果（Ｂａｕｍｏｌ  Ｅｆｆｅｃｔ）」と言われてきた。
【０００７】
診断プロセスを改善しかつ能率的にし、可視性およびアクセスを強化し、人的ミスを最小限にし、手作業による労力および労働を低減させ、かつ／または迅速、正確および理想的な歯の形成を行う方法があった場合、有利である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の第１態様によれば、歯科処置を補助する装置であって、口腔で受け入れられるように適合された本体と、少なくとも部分的に１本または複数本の歯を包囲するように、口腔内に本体を固定する固着手段と、本体内に配置され、かつ複数の平面において１本または複数本の歯に対して移動するように適合された歯科デバイスと、１本または複数本の歯に対して好適な位置まで移動するように、かつ適所に配置されると、１本または複数本の歯に対してまたはその周囲で作業を行うように歯科デバイスを制御するコントローラとを備える装置が提供される。
【０００９】
実施形態では、本体は、口腔内に完全に受け入れられるように適合されている。
【００１０】
実施形態では、歯科デバイスによって行われる作業は、少なくとも１つの事前プログラムされた処置を含む。
【００１１】
実施形態では、固着手段は、１本もしくは複数本の歯、および／または１本もしくは複数本の歯に隣接する１本の歯もしくは複数本の歯に固定するように適合されたクランプである。
【００１２】
実施形態では、クランプは、１つまたは複数のクランプ頂部と１つまたは複数のクランプ弓状部とを備え、本体は弓状部に結合される。
【００１３】
実施形態では、本体は、作業部位の画像を撮影するように動作可能な１つまたは複数のカメラを備え、コントローラは、
ａ．作業を行うために歯科デバイスを配置する位置、
ｂ．事前プログラムされた処置の適切な選択、
のうちの少なくとも１つを判断するために使用されるように、結果としての画像データを処理し、
ｃ．装置によって行われる動作をリアルタイムでモニタリングし、
ｄ．直接の画像、透照診および／または蛍光により歯の構造の異常を診断する
するように構成されている。
【００１４】
実施形態では、歯科デバイスは、口腔を照明する１つまたは複数の光源を備える。
【００１５】
実施形態では、１つまたは複数の光源は、１本または複数本の歯に対して透照診を行うように適合された透照診光源である。
【００１６】
実施形態では、コントローラは、作業デバイスに作業を行うように命令するようにプログラムされた処理ユニットを含む。
【００１７】
実施形態では、装置は、装置に対して内容物を供給するかまたは排出する導管をさらに備える。
【００１８】
実施形態では、内容物は、液体、気体または固体のうちの少なくとも１つである。
【００１９】
実施形態では、歯科デバイスは、機械的バー、鉗子、歯根てこ、メス、ミラー、レーザ、カメラ、エキスカベータ、歯科用研磨器、歯科用充填器、スケーラ、局部麻酔媒体、キュレットまたは他の歯科用器具のうちの少なくとも１つである。
【００２０】
実施形態では、少なくとも３つの平面における歯科デバイスの移動は、歯科デバイスがレールの１つまたは複数の組に沿って移動することによってもたらされる。
【００２１】
実施形態では、レールの１つまたは複数の組のうちの少なくとも１つは、アクチュエータの制御下で移動するように適合されている。
【００２２】
実施形態では、装置は、本体内に、空気、水、蒸気または電気の何れかにより作動させることができる回転モータをさらに備える。
【００２３】
第２態様によれば、歯科処置を補助する方法であって、歯科処置を行うために、先行する請求項のうちの任意の１つによる歯科装置を利用するステップを含む。
【００２４】
第３態様によれば、コンピュータプロセッサによって実行されると、請求項１のコントローラを制御して歯科作業デバイスを動作させるように動作可能であるコンピュータプログラムコードを格納するコンピュータ可読媒体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
ここで、本発明の実施形態について、添付図面を参照して単に例として説明する。
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施形態による、患者の口内に位置する装置の概略図である。
【図２ａ】図２ａは、１本の歯に固着された、図１の装置の上面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａに示すＣ−Ｃを通る断面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、装置の等角図である。
【図２ｄ】図２ｄは、図２ｅに示すＡ−Ａを通る断面図である。
【図２ｅ】図２ｅは、装置の側面図である。
【図２ｆ】図２ｆは、装置のさらなる等角図である。
【図３】図３は、実施形態による、装置を固着するために使用されるクランプの等角図である。
【図４ａ】図４ａは、図１の装置の本体の内面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、図４ａに示す特徴Ａの拡大図である。
【図４ｃ】図４ｃは、図４ａに示す特徴Ｂの拡大図である。
【図５ａ】図５ａは、実施形態による装置の歯科作業デバイスの概略図である。
【図５ｂ】図５ｂは、代替実施形態による歯科作業デバイスの概略図である。
【図６】図６は、充填材を削るために口外ベースに取り付けられた装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本明細書に記載する本発明の実施形態は、歯科処置を補助する装置に関する。図１〜図５を参照すると、装置１０は、患者の口腔１３内に受け入れられるように適合された本体１２を備える。本体１２は、固着手段１４を介して口腔１３内に固定され、その際、本体１２は、１本または複数本の歯１６を少なくとも部分的に包囲する。歯科作業デバイス１８（特に、図２および図５を参照）が、本体１２内で移動可能であり、複数の平面において１本または複数本の歯１６に対して移動するように適合される。コントローラ２０が、歯科作業デバイス１８を所望の位置まで移動させ、その後、１本または複数本の歯１６の上またはその周囲で作業を行うように歯科作業デバイス１８を作動させるように動作可能である。装置１０によって行われる作業としては、限定されないが、歯の切削、吸引、撮像および照明のうちの少なくとも１つが挙げられる。
【００２８】
装置の構成
より詳細には、特に図２に示す立面図および断面図を参照すると、装置１０の本体１２は、形状が概して矩形であり、患者の不快感を最小限にするために面取りされた縁を有する。本体１２は、プラスチック、金属、好適な複合材料等を含む任意の好適な材料から形成することができる。歯科作業デバイス１８は、本体１２内に収容され、作業を行う際に使用される付属部品１７を含む。上述したように、装置１０（より詳細には、本体１２）は、固着手段１４を介して口腔１３内に固着される。図示する実施形態によれば、固着手段１４は、１本の歯１６の歯冠に固定するクランプ１４の形態をとる。図３は、クランプ１４を分離して示す。図３および図４の両方を参照すると、クランプ１４は、本体１２の端部１２ａ、１２ｂにそれぞれ分離可能に結合する一対の弓状部１４ａ、１４ｂを備える。弓状部１４ａ、１４ｂは、歯肉に隣接して歯の歯冠に堅固に（すなわち、歯科医がラバーダムを取り付けるために使用する既存の歯科用クランプと同様に）固定する、対向するクランプ破断部１４ｃまで延在している。図示する実施形態によれば、弓状部１４ａ、１４ｂは、弓状部１４ａ、１４ｂの下に堅固にホック状に留まる可動アームを介して、本体に取り付けられ、その後、本体がクランプ１４から外れないように適所に係止することができる。所望の実施態様に応じて、クランプを本体１２に固定する（たとえば、摩擦、磁気またはラッチ嵌合）ために、任意の好適な分離手段を使用することができることが理解されよう。たとえば、弓状部１４ａ、１４ｂは、クランプを本体に固定するために本体内にねじ込まれるねじを受け入れる開口部を含むことができる。さらに別の代替実施形態では、たとえば接着剤を介して、本体にクランプ１４を動かないように固定することができる。さらに別の代替実施形態では、本体１２と一体的にクランプを形成する（たとえば、本体の形成中に適所に設置する）ことができる。
【００２９】
上述したように、装置１０は、作業部位内で作業を行うように適合される。図示する実施形態によれば、作業部位は、本体１２が少なくとも部分的に包囲する歯１６（または複数の歯）を含む。歯科作業デバイス１８は、所望の位置まで移動するために、図２ｃに示すように、３つの平面において歯１６に対して移動可能である。さらに、歯科作業デバイス１８は、歯科作業デバイス１８が所望の位置に配置されると、付属部品１７が回転しかつ枢動する（すなわち、追加の２つの平面において回転し枢動する）のを可能にする回転子およびピボット機構を含む。
【００３０】
より詳細には、図４ａをさらに参照すると、Ｘ平面およびＹ平面における歯科作業デバイス１８の移動を示すために、本体１２の内部ハウジングの断面図が示されている。図示するように、本体１２の側壁１５ａ、１５ｂの間に、一対のレール２３ａ、２３ｂが延在している。歯科作業デバイス１８は、レール２３ａ、２３ｂに沿って摺動移動するように、レール２３ａ、２３ｂに結合されている。図示する実施形態によれば、レール２３ａ、２３ｂは、作業デバイス１８の本体１２の両側に配置された開口部２４ａ、２４ｂに密接して受け入れられる（すなわち、平滑な摺動動作を確実にするレールの断面輪郭に対応する内側輪郭を有する）。歯科作業デバイス１８の本体１２を通して、ステッピングモータ３０の形態のアクチュエータから延在するねじ切られた親ねじ２８を受け入れるように、さらなる開口部２６が延在している。さらなる開口部２６は、親ねじ２８のねじ山に対応するねじ切られた内側輪郭を有する。ステッピングモータ３０の（正方向または逆方向の何れかの）作動により、歯科作業デバイス１８は、レール２３ａ、２３ｂに沿って移動し、それにより、Ｘ平面におけるデバイス１８の精密な開ループ位置決めが容易になる。Ｙ平面に沿った位置決めは、本体１２の端部１２ａ、１２ｂの間に延在しかつそれに固定される、レール３２ａ、３２ｂによって達成される。レール３２ａ、３２ｂは、図４ａの拡大図に示すように、レール２３ａ、２３ｂに配置された開口部３３を貫通する。（同様にステッピングモータ３６の形態である）第２アクチュエータが、レール２３ａ、２３ｂに配置された開口部３５を貫通する第２親ねじ３８を制御する。開口部３５の内側輪郭は、第２親ねじ３８に対応するねじ山を有し、それにより、ステッピングモータが（この場合もまた、正方向または逆方向の何れかに）作動する際のＹ平面における歯科作業デバイス１８の移動が容易になる。図４ｃの拡大図は、これをより詳細に示す。Ｘ平面およびＹ平面における歯科作業デバイス１８の摺動移動を達成するために、他の構成を利用することができ、たとえば、本体１８の内壁に埋め込まれ、作業デバイス１８の上に配置されたローラを受け入れかつ保持するトラックを使用することができ、ローラは、作業デバイスを好適に位置決めするためにトラックに沿って移動するように電力が供給され得る、ということが理解されよう。図示する実施形態によれば、歯科作業デバイス１８は、Ｘ平面およびＹ平面において最大２ｃｍ移動するように適合されている。
【００３１】
Ｚ平面における（すなわち、歯１６に対して歯科作業デバイス付属部品１７の高さを制御するための）移動は、第３アクチュエータによって達成される。図５ａを参照すると、歯科作業デバイス１８の概略図が示されており、それにより、第３アクチュエータは、一対のステッピングモータ４０の形態をとる。ステッピングモータ４０は、ねじ切られた親ねじ４４を回転させ、親ねじ４４は、歯科作業デバイス１８の中間部４２の（ねじ４４に対応する雌ねじ輪郭を有する）対応する垂直に向けられた開口部４２を貫通する。図５ａには示さないが、中間部４２は、長手方向に向けられた（すなわち、レール２３ａ、２３ｂおよび親ねじ２８の結合を容易にする）開口部２４ａ、２４ｂおよび２６を備える。このように、ステッピングモータ４０は、Ｚ平面における上方および下方の移動を容易にするように同時に（正方向または逆方向の何れかに）作動させることができる。代替実施形態では、Ｚ平面における移動を容易にするために、１つのステッピングモータおよび親ねじのみが必要であり得ることが理解されよう。図５ｂに、Ｚ平面における移動を容易にする代替実施形態を示す。この実施形態によれば、１つまたは複数のマイクロエアポンプの形態のアクチュエータを使用して、歯１６に対して付属部品１７の高さを調整するように、歯科作業デバイス１８の長さが延長されかつ短縮される。図５ｂに示すように、複数の入れ子式円筒４６、４８、５０が、一連の弁によって接続されている内部チャンバを有する。エアポンプを用いてチャンバに圧力または吸引を加えることにより、円筒４６、４８、５０は、互いに対して伸長するかまたは収縮する。図５ｂには図示しないが、最上の円筒４６は、レール２３ａ、２３ｂおよび親ねじ２８への結合を容易にする、長手方向に向けられた開口部２４ａ、２４ｂおよび２６を備える。レール２３ａ、２３ｂおよび３２ａ、３２ｂ（ならびに、対応する開口部３３、３８）は、所望の実施態様に応じて、任意の所望の断面輪郭であり得ることも理解されよう。さらに、所望の実施態様に応じて、本体１２内の任意の所望の高さに、レール２３ａ、２３ｂ、３２ａ、３２ｂを配置することができる。図示する実施形態によれば、歯科作業デバイス１８は、Ｚ平面において最大２ｃｍ移動するように適合される。
【００３２】
さらに図５ａおよび図５ｂを参照すると、付属部品１７は、バーの形態であり、空気作動式タービン３５の形態のアクチュエータにより（たとえば、摩擦、磁気またはラッチ嵌合により）作業デバイス１８に取外し可能に結合される。付属部品１７は、（この実施形態では、参照数字Ｄによって示すように０度〜３６０度で付属部品１７を回転させる空気ロータリアクチュエータ３７の形態をとる）回転子３７と、ピボット機構３９とにより、作業デバイス１８に結合され、ピボット機構３９はさらに、一対のアーム４１によって作業デバイス１８に結合される。（この図示する実施形態では空気作動式空気モータ３９の形態である）さらなるアクチュエータにより、機構のピボット部分がアーム４１に対して（すなわち、参照数字Ｅによって示すように０度〜１８０度移動するために）枢動する。回転子３７およびピボット機構３９は、有利には、必要な作業を行うために２つの追加の移動平面を提供する。Ｘ平面、Ｙ平面およびＺ平面における移動を制御するため（かつ、作業付属部品１７を回転させかつ枢動させるため）上述したアクチュエータ／モータ／エンジンのうちのいくつかまたはすべてに対して、所望の実施態様に応じて、電気作動させ、空気作動させ、または電磁作動させることができることが理解されよう。
【００３３】
図には、本体１２に接続された導管３０も示し、それは、使用時、流体の作業部位および／または歯科作業デバイス１８への送達またはそれからの除去を容易にする。たとえば、導管３０は、処置に対する必要に応じて、作業部位に圧縮空気を送達することができる。圧縮空気はまた、装置１０によって利用される任意の１つまたは複数の空気作動式アクチュエータにも向けることができる。導管３０は、さらにまたは別法として、作業部位に水（たとえば、加圧水）を送達することができる。さらにまたは別法として、導管３０を用いて、処置の間に作業部位から空気および／または水を吸引することができる。さらに別のさらなるまたは別の使用として、導管３０は、任意の電気作動式アクチュエータおよび／または回路に装置１０によって提供される電力および／またはコマンドを提供するための電気ケーブルおよび／またはデータケーブルを搬送することができる。導管３０はまた、回路に／回路から必要な制御信号（たとえば、カメラから取り込まれた画像データ）のすべても搬送することができる。
【００３４】
特定の実施形態では、導管３０は、（圧縮空気を送達する）口外空気圧縮器と、水を供給する水室と、吸引ポンプと、導管を介して作業部位から受け取られる任意の物質を収容するために使用される容器とを収容するハウジングに接続することができる。導管３０は、さまざまな流体を搬送しかつケーブルを支持するための別個のチューブを備えることができる。代替実施形態では、導管３０は、既存の従来の歯科用椅子（歯科用装置）等の構造内にあり得る、既存の空気出口、水出口および電気コンセントに接続することができる。
【００３５】
実施形態では、歯１６および／または周囲の口腔１３を照明するために、本体１２の上に１つまたは複数の光源が配置される。特定の実施形態では、本体１２の各内側コーナに、ＬＥＤライトが配置される（すなわち、作業部位に向けられる）。さらに、装置１０に対して、ボアライト、または（たとえば、本体の内壁に配置された）透照診用の他のこうした光源を設けることができる。装置１０は、作業部位および周囲の領域に対する画像データを取り込む（この場合もまた、作業部位に面する本体１２の内壁に配置され得る）カメラ３１を備える。
【００３６】
図１に示すように、装置１０は、所望の歯科処置を行うためにさまざまな装置アクチュエータおよび撮像デバイスの作動を電気的に制御するコントローラ２０に接続される。たとえば、空気作動式アクチュエータに関して、コントローラは、空気供給ユニットを、必要な移動を達成するために必要な量の空気／吸引を送達するように制御するように動作可能である。電気アクチュエータの場合、コントローラ２０は、導管３０内に配置された電気ケーブルを介して、必要な電力または信号をアクチュエータに直接送出することができる。別法として、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉ等を介して、アクチュエータと無線通信するようにコントローラ２０を構成することができる。特定の形態では、コントローラ２０は、アクチュエータを自動的に（すなわち、事前に定義された命令に基づいて）制御するためのプログラムコードを格納するメモリを含む、マイクロコントローラまたは他の好適な処理システムを含むことができる。さらにまたは別法として、コントローラ２０は、操作者がアクチュエータを手動で制御するのを可能にするユーザインタフェースを含むことができる。これは、切削等、操作者が削る角度または深さを手動で制御したい歯科処置の場合であり得る。表示装置が、カメラから取り込まれた画像データを含む、関連するリアルタイム処置情報とともに、（警告、アクチュエータフィードバックデータ等を含む）他の任意の関連情報を表示するように、コントローラ２０を構成することができる。したがって、一例では、コントローラ２０は、装置１０を制御するために遠隔制御信号を受け取るように構成された無線受信器を含むことができる。図に示すものに対する代替実施形態では、コントローラ２０は、装置１０の本体の中に埋め込むかまたは本体の上に配置することができ、遠隔制御デバイスと無線で通信するようにプログラムすることができる。さらに別の実施形態では、コントローラは、たとえば緊急の歯科介入の手段として、装置が遠隔制御されるのを可能にする、インターネット等のリモートネットワークに接続するようにすることができ、そこでは、歯科医は、きわめて遠隔の領域（たとえば、宇宙空間）、または紛争もしくは自然災害にあっている領域等では、容易にアクセス可能ではない。現場では、装置１０には、歯科助手もしくは看護師またはこの目的で訓練された人が付き添い、海外から歯科医が装置１０を遠隔操作することができる。
【００３７】
装置によって行われる作業の例
撮像
特定の実施形態では、カメラ３１は、たとえば、作業部位の３次元モデルを作成するために、コントローラ２０によって処理することができる（作業部位または口腔の画像に対応する）画像データを取り込むことができる。モデルは、たとえば、特定の歯科処置を実施する方法を決定するために使用されるように、コントローラメモリに格納されたプログラムによって参照することができる。モデルはまた、将来の評価のため（たとえば、特定の状態、治療等をモニタリングするため）にも格納することができる。別法としてまたはさらに、独立型口内スキャナによって生成される作業場所のスキャンモデルを受け入れるように、コントローラ２０をプログラムすることができる。
【００３８】
コントローラ２０は、表示装置に画像データを表示するようにさらに構成することができ、それにより、医師は、作業部位内の１本または複数本の歯を検査することができる（すなわち、追加の独立型口内カメラまたは拡大鏡が不要になる）。たとえば、画像データにより、医師は、異常の位置、タイプおよびサイズを明確に特定し、その結果、治療に対して好適に準備することができる。さらに、窩洞形成の完了後、１つまたは複数のカメラから得られた情報に基づいて、３次元窩洞充填材を製作することができる。
【００３９】
カメラ３１に、歯の病気を診断するのを補助することができる、作業部位の近接しかつ詳細な視診を可能にするズーム機能を備えることができる。場合により、カメラに顕微鏡レンズを追加することができる。さらに、１つまたは複数のカメラによって取り込まれた情報により、歯と装置１０との間の空間的関係を確立することができる。この空間的関係は、コントローラ２０に対して、１つまたは複数の歯の場所を通知し、それにより、高い精度で作業が行われることを確実にする。
【００４０】
特定の実施形態では、医師は、作業部位からの治療の前および治療の後の画像データを比較することができる。たとえば、事前画像データを治療済みの部位の画像を重ね合わせることができる。当業者であれば、本発明から逸脱しない、事前作業部位と事後作業部位とを比較する多数の方法があることが理解されよう。
【００４１】
装置に蛍光ライトを取り付けることができ、それにより、カメラが、歯の上の歯垢内の微生物による蛍光放射を検出することができる。得られる結果としての画像は、画面に異なる色で表示することができるう蝕を検出するために処理することができる。
【００４２】
上述したように、装置１０は、透照診に好適な光源（たとえば、ボアライト）を備える。特定の実施形態では、コントローラ２０は、歯１６の構造を強調させるように光源を作動させることができ、それはまた、近遠心方向であっても咬合方向であっても、歯におけるう蝕、空洞または亀裂とともに、ある範囲の他の病気を特定するためにも使用することができる。カメラ３１は、透照診からもたらされる画像データを取り込むように制御することができ、そうした画像データは、任意の発見された病気に対する治療を計画するために（たとえば、手作業でまたは格納されたプログラムにより）評価することができる。
【００４３】
他の場合では、１つまたは複数のカメラに結合された１つまたは複数の光源により、評価され、記録されかつ視覚化される必要のある可能性がある任意の切削処置が可能になる。これが達成されるのは、１つまたは複数のカメラが歯のリアルタイム寸法および画像を取得して、歯に対して作業を行わなければならない場所の正確な位置特定を可能にすることができるためである。当業者であれば、装置１０内に取り付けられる光源は、装置によって透照診技法を利用することができる多くの方法のうちの単なる１つであることが理解されよう。代わりとしては、結果の高度な視覚化を提供するために装置１０のカメラ機能および／または切削機能も使用する一方で、外部照明デバイス等、別個の独立型透照診デバイスを使用することが挙げられる。
【００４４】
切削および歯形成
特定の実施形態では、付属部品１７はバードリルを含む。図５ａおよび図５ｂに、ドリルの具体的な例を示す。図示するように、バードリル１７は、回転子３７およびピボット機構３９によって作業デバイス１８に取り付けられる。一実施形態では、ドリル１７は、最大約２００，０００回転／分のドリル速度をもたらすことができるロータリタービンエンジン３５による空気作動式である。ドリル速度は、コントローラ２０によって自動的に、または（好適なコントローラインタフェースを介して）操作者の制御下で手動により制御され得ることが理解されよう。代替実施形態では、エンジン３５は、電動式、または作業を行うために好適に動力が供給される他のエンジンであり得る。本技術分野において十分に理解されるバードリル付属部品を使用する所望の実施態様に応じて、操作者により作業デバイス１８にさまざまな形状およびサイズのバーを取り付けることができることも理解されよう。
【００４５】
充填材およびクラウン
本発明の実施形態では、装置１０はまた、充填材およびクラウンも作成することができる。初期ステップとして、装置１０は、後述するような技法を使用して対象歯の３次元モデルを作成する。これは、カメラと切削の履歴とを通して、または市販の口内独立型スキャンデバイスを使用して達成することができる。コントローラは、蛍光結果、マウス／ジョイスティックによる歯科医の区画設定、およびデジタル窩洞を設計するための所定の窩洞タイプおよび寸法の歯科医の選択を使用することができる。そして、装置１０の本体１２は、歯１６から取り外され、図６に示すように、専用口外ベース５０に再度取り付けられる。図示する実施形態によれば、本体をベース５０に固定するように、クランプの弓状部は、ベース５０から延在する一対のアーム５１ａ、５１ｂ内に配置されたスロットにそれぞれ挿入される。任意の好適な固定技法を用いてベースに本体１２を取り付けることができる（たとえば、弓状部は、歯１６に対して締め付けるのと同様にアーム５１ａ、５１ｂの上に締め付けることができる）ことが理解されよう。さらに別の実施形態では、クランプ１４から本体１２を取り外し、代替固定手段を用いてベース５０に再度取り付けることができる。充填材５２の予め製造されたブロックが、操作者により、コントローラ２０によって制御することができる内部に収容された回転子５６に結合されたクレードル５４に固定される。クレードル５４はまた、所望の実施態様に応じて、（たとえば、歯科作業デバイスを移動させるために使用されたものと同様の機構を用いて）他の平面において移動可能でもあり得る。そして、コントローラ２０は、さまざまなアクチュエータを制御して、窩洞に沿うように充填材５２を削り、したがって、形成された歯に適合する所望のクラウンまたは充填材を製作する。そして、歯科医は、歯科用セメントを用いてこの構造を固める。所望の実施態様に応じて、ベース５０はそれ自体の水および電力供給部を含むことができることが理解されよう。
【００４６】
他の態様
以下の歯科処置のうちの１つまたは複数を行うために、装置１０の異なる実施形態を生成することができる。すなわち、歯根管治療、インプラント配置、外科的切開および抜歯、歯周治療および軟組織手術、部分麻酔の送達、ならびに歯列矯正器具の適用および維持である。上述したように、装置１０の本体１２は、患者の口腔１３内に受け入れられるように適合される。本体のサイズは、内部で歯科処置を行うように意図される口腔１３のタイプに基づいて変更することができる。たとえば、大人の口腔に対しては相対的に大きいサイズの本体１２を使用することができ、子供の口腔に対しては相対的に小さい装置１０を使用することができる。当業者であれば、本明細書に記載した装置１０は、動物で使用することができ、そのようなものとして、動物のタイプ、および治療される歯のタイプに応じて、装置のサイズをより大きくするかまたは小さくすることができることが理解されよう。例として、ヒトの大人で使用される装置１０の本体１２は、３ｃｍ×３ｃｍ×２．３ｃｍであり得る（口腔内に完全に受け入れられ得る）が、このサイズに限定されるものとみなされるべきではなく、より大きいかまたは小さくすることができる。
【００４７】
装置１２にはまた、コントローラ２０が危険を検出することに応じて作業を中断するようにする安全センサを備えることができる。例として、本体１２の上面に圧力センサを取り付けることができる。患者が装置１０をかみしめた場合、圧力センサは、かみを検出し、コントローラ２０に信号が送信されるようにし、それにより、コントローラ２０は、アクチュエータの動作を中断させることと歯科作業デバイス１８を歯から持ち上げることとを含む緊急処置を開始する。
【００４８】
上述したように、固着手段１４は、一対の弓状部を有するクランプの形態をとる。所望の実施態様に応じて、任意の形態のクランプに取り付けられるように本体１２を構成することができることが理解されよう。たとえば、当業者であれば、（たとえば、前歯、臼歯、上歯および下歯等、歯の異なる形態に沿う）作業部位に適合されたさまざまな構成、および歯科医の選好に適合されたさまざまな構成を有する、多くの形態のクランプがあることが理解されよう。たとえば、羽根なしクランプ、遠位クランプ、歯頸部用または唇面用クランプ、保持クランプ、引込みクランプ等に、装置１０を取外し可能に取り付けることができる。さらに、クランプの単一の弓状部にのみ本体１２を固定することができることが理解されよう。
【００４９】
別の固着実施形態では、同時に２つ以上のクランプを用いて２つ以上の歯に本体１２を固着する必要がある場合がある。たとえば、クランプの一形態は、動作時に２本の歯（前歯および臼歯）に取り付けられ得る。これは、特定の歯が締付を受け入れることができないように非常に破壊されている場合、または歯から締付を軽減し、そのため装置保持のために隣接する歯を使用する必要がある場合に、有用である。
【００５０】
装置１０は、少なくとも１つの作業部位内で作業を行うように適合される。作業部位は、診断または治療を必要とする口腔の部分である。場合により、これは、上歯列弓または下歯列弓全体である可能性があり、他の場合では、これは、１本または複数本の歯、歯肉の一部、またはその２つの組合せ等、口腔の一部のみである可能性がある。装置１０が作業を行うことができる１つまたは複数の作業部位があり得る。作業は、同時に、または異なる時点でこれらの作業部位に対して行うことができる。
【００５１】
当業者であれば、本体および内部構成要素が、合金ステンレス鋼等、滅菌することができる任意の好適な材料から形成することができることが理解されよう。また、任意の可動部品（エンジンに使用されるモータギア等）は、耐食性材料から形成されることも理解されよう。採用することができる適切な滅菌技法としては、滅菌装置に装置１０を配置すること、消毒液による浸漬または噴霧等が挙げられる。
【００５２】
本明細書において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、その「限定されない（ｏｐｅｎ）」意味で、すなわち、「含む」という意味で理解されるべきであり、したがって、「〜のみからなる」という意味であるその「限定された（ｃｌｏｓｅｄ）」意味に限定されるべきではない。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備えた（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ）」および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」という対応する語が出現する場合、それらの語には対応する意味があるべきである。
【００５３】
前述の記述は、共通の特性および特徴を共有することができるいくつかの実施形態に関連して提供されている。任意の１つの実施形態の１つまたは複数の特徴は、他の実施形態の１つまたは複数の特徴と組合せ可能であり得ることが理解されるべきである。さらに、実施形態のうちの任意のものにおける任意の単一の特徴または特徴の組合せは、追加の実施形態を構成することができる。
【００５４】
さらに、上述したことは、本発明の単なる幾つかの実施形態について記載し、開示した実施形態の範囲および趣旨から逸脱することなくそれに対して改変、変更、追加および／または変形を行うことができ、実施形態は、限定的ではなく例示的である。
【００５５】
さらに、目下最も実際的かつ好ましい実施形態であるとみなされるものに関連して、本発明について記載しており、本発明は、開示した実施形態に限定されるべきではなく、反対に、本発明の趣旨および範囲内に含まれるさまざまな変更形態および均等な配置を包含するように意図されていることが理解されるべきである。また、上述したさまざまな実施形態は、他の実施形態とともに実施することができ、たとえば、１つの実施形態の態様を別の実施形態の態様と組み合わせて、さらに他の実施形態を具現化することができる。さらに、任意の所与のアセンブリの各独立した特徴または構成要素が、追加の実施形態を構成することができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月10日(2017.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科処置を補助する装置であって、
使用時、口腔内の歯肉に隣接して１本または複数本の歯の歯冠に固定されるように適合された、一対の対向するクランプ破断部を備えるクランプと、
前記クランプに結合されかつ開放底部分を備える本体であって、前記クランプが前記１本または複数本の歯の前記歯冠に固定されると、前記開放底部分が前記１本または複数本の歯の真上に位置し、前記本体が前記口腔内に完全に受け入れられる、本体と、
前記本体内に配置されかつ前記開放底部を通して延在可能な歯科作業デバイスであって、３つの平面において前記１本または複数本の歯に対して移動するように適合された歯科作業デバイスと、
前記１本または複数本の歯に対して好適な位置まで移動し、適所に位置すると、前記１本または複数本の歯に対してまたはその周囲で作業を行うように前記歯科作業デバイスを制御するように、前記歯科作業デバイスを制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記歯科作業デバイスによって行われる前記作業が、少なくとも１つの事前プログラムされた処置を含むことを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記クランプが、前記破断部から延在する１つまたは複数のクランプ弓状部を備え、前記本体が前記弓状部に結合されることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項２に記載の装置において、前記本体が、前記作業部位の画像を撮影するように動作可能な１つまたは複数のカメラを備え、前記コントローラが、
ａ．前記作業を行うために前記歯科作業デバイスを配置する位置、
ｂ．前記事前プログラムされた処置の適切な選択、
のうちの少なくとも１つを判断するために使用されるように、結果としての画像データを処理し、
ｃ．前記装置によって行われる動作をリアルタイムでモニタリングし、
ｄ．直接の画像、透照診および／または蛍光により前記歯の構造の異常を診断する
するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、前記歯科作業デバイスが前記口腔を照明する１つまたは複数の光源を備えることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、前記１つまたは複数の光源が、前記１本または複数本の歯に対して透照診を行うように適合された透照診光源であることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の装置において、前記コントローラが、前記歯科作業デバイスに前記作業を行うように命令するようにプログラムされた処理ユニットを含むことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、前記装置に対して内容物を供給するかまたは排出する導管をさらに備え、前記内容物が、液体、気体または固体のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、前記歯科作業デバイスが、機械的バー、鉗子、歯根てこ、メス、ミラー、レーザ、カメラ、エキスカベータ、歯科用研磨器、歯科用充填器、スケーラ、局部麻酔媒体、キュレットまたは他の歯科用器具のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置において、前記少なくとも３つの平面における前記歯科作業デバイスの移動が、前記歯科デバイスが本体内に配置されたレールの１つまたは複数の組に沿って移動することによってもたらされることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記レールの１つまたは複数の組のうちの少なくとも１つが、アクチュエータの制御下で移動するように適合されていることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置において、前記アクチュエータが、前記本体内に、前記コントローラの制御下で空気、水、蒸気または電気により作動させることができる回転モータを備えることを特徴とする装置。
【請求項１３】
歯科処置を補助する方法において、前記歯科処置を行うために、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の歯科装置を利用するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
コンピュータプロセッサによって実行されると、請求項１に記載のコントローラを制御して前記歯科作業デバイスを動作させるように動作可能であるコンピュータプログラムコードを格納することを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【国際調査報告】
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